Karl Schwarzschild (ur. 9 października 1873 we Frankfurcie nad Menem, zm. 11 maja 1916 w Poczdamie[1]) – niemiecki fizyk i astronom, uważany za pioniera współczesnej astrofizyki. Schwarzschild zainteresował się astronomią już w bardzo młodym wieku. Mając 16 lat napisał artykuł o orbitach gwiazd podwójnych. Po maturze od roku 1890 studiował astronomię w Strasburgu. W roku 1892 przeniósł się do Monachium, gdzie w 1896 roku na tamtejszym uniwersytecie pod kierunkiem Hugona von Seeliger doktoryzował się z tematu Die Entstehung von Gleichgewichtsfiguren in rotierenden Flüssigkeiten.
Od roku 1897 pracował w Wiedniu w Kuffner-Sternwarte, gdzie pracował nad fotometrią, przyczyniając się do opracowania ważnych zasad astrofotografii. W roku 1899 powrócił do Monachium, gdzie się habilitował.
W latach 1901–1909 pracował na uniwersytecie i uniwersyteckim obserwatorium w Getyndze. Miał tam możność współpracować z Davidem Hilbertem i Hermannem Minkowskim.
W roku 1909 przeniósł się do Poczdamu, gdzie został dyrektorem obserwatorium astrofizycznego. W 1912 roku został członkiem Pruskiej Akademii Nauk.
Sfera zainteresowań naukowych i osiągnięcia
Jego praca naukowa stanowi istotny wkład w astronomię i astrofizykę, gdyż:
opracował metodę pomiaru natężenia światła gwiazd zmiennych
przyczynił się do rozwoju teorii ewolucji gwiazd
zajmował się również spektroskopią, teorią kwantów i ogólną teorią względności.
Badania nad teorią względności
Od innych astronomów różnił się tym, że był także doskonałym matematykiem. Od lat interesował się geometrią wszechświata. Zaraz po uzyskaniu doktoratu opublikował artykuł zatytułowany: O dopuszczalnym zakrzywieniu wszechświata. Zamieścił tam propozycje możliwej geometrii wszechświata i zasugerował kilka przypuszczalnych rodzajów zakrzywienia. Potem w 1914 roku próbował zaobserwować grawitacyjne przesunięcie ku czerwieni, przewidywane przez Einsteina w jego pracy z roku 1911, jednak bez powodzenia.
Jako naukowiec mógł uniknąć służby wojskowej, rozpoczęła się jednak I wojna światowa. Został powołany do wojska i wysłany do jednostki artyleryjskiej, aby prowadził badania trajektorii pocisków dalekiego zasięgu. Podczas służby wojskowej nabawił się rzadko spotykanej choroby skórnej: pęcherzycy.
Pomimo złego stanu zdrowia i wojny pracował nad teorią Einsteina. W grudniu 1915 roku znalazł rozwiązania równań. W swoim pierwszym artykule opisał rozwiązanie „zewnętrzne” dla masy punktowej w pustej przestrzeni. Pozwalało to wyznaczyć zakrzywienie przestrzeni w pobliżu masy punktowej. Nadal jest to jedno z najważniejszych – a przez wiele lat jedyne znane – rozwiązań wynikających z teorii Einsteina. Schwarzschild wyniki swojej pracy przesłał do Einsteina do Berlina. 9 stycznia 1916 roku Einstein odpowiedział:
Przeczytałem Pana artykuł z ogromnym zainteresowaniem. Nie sądziłem, że można otrzymać dokładne rozwiązanie tego problemu w tak prosty sposób.
Kilka dni później Einstein przedstawił to rozwiązanie Pruskiej Akademii.
Schwarzschild jednak na tym nie skończył. W pierwszym artykule przedstawił rozwiązanie przestrzeni wokół cząstki punktowej. Następnie przystąpił do rozważań nad ciałem kulistym i wyznaczył zakrzywienie w punkcie położonym wewnątrz ciała, znane jako rozwiązanie „wewnętrzne”. To rozwiązanie ma zastosowanie na przykład do wnętrza gwiazdy. W lutym 1916 roku przesłał Einsteinowi drugie rozwiązanie.
Próbował nadal pracować nad tą teorią, lecz stan jego zdrowia pogorszył się i dwa miesiące później, 11 maja 1916 roku, Schwarzschild zmarł.
Rozwiązanie Schwarzschilda było niezwykłe i pod wieloma względami kłopotliwe. Trudność stanowiła tak zwana osobliwość, to znaczy obszar, w którym teoria przestaje mieć zastosowanie – inaczej mówiąc, jest to takie miejsce, w którym rozwiązanie dąży do nieskończoności. Wiele teorii posiada takie punkty osobliwe, zwykle jednak dotyczą one jakiegoś punktu początkowego. Na przykład w polu elektrycznym osobliwość występuje w pobliżu ładunku punktowego. W punkcie początkowym, czyli w miejscu, w którym znajduje się ładunek punktowy, natężenie pola elektrycznego zmierza do nieskończoności. Podobna sytuacja ma miejsce w newtonowskiej teorii grawitacji. Można więc było spodziewać się czegoś podobnego i w teorii Einsteina.
Poniżej znajdziesz trzy ostatno opublikowane artykuły - dzięki temu łatwo można sprawdzić, czy na blogu pojawiło się coś nowego.
Jako pierwszy wykazał, że te same prawa rządzą ruchem ciał na Ziemi, jak i ruchem ciał niebieskich. Jego dociekania doprowadziły do rewolucji naukowej i powszechnego przyjęcia teorii heliocentryzmu. Podał matematyczne uzasadnienie dla praw Keplera i rozszerzył je udowadniając, że orbity (w większości – komet) są nie tylko eliptyczne, ale mogą być też hiperboliczne i paraboliczne.
Ogólna teoria względności – teoria grawitacji, która rozszerza prawo powszechnego ciążenia. Uwzględnia ona efekty STW (Szczególna Teoria Względności) takie jak istnienie prędkości nieprzekraczalnej. Jednocześnie opiera się na zasadzie równoważności i uogólnieniu zasady względności znanej z STW czyli do teorii czasoprzestrzeni i ruchu, odnoszącej się głównie do inercjalnych układów odniesienia
teoria fizyczna z której wynika, że czarne dziury mogłyby emitować promieniowanie. Jak do tej pory takiej emisji nie udało się potwierdzić obserwacyjnie. Teoria ta łączy w sobie zupełnie różne opisy z zakresu ogólnej teorii względności i mechaniki kwantowej.
Jeśli masz ochotę podyskutować, zaproponować temat wpisu lub nawiązać współpracę reklamową - zapraszam do kontaktu mailowego, proszę jednak o wyozumiałość co do czasu udzielenia przeze mnie odpowiedzi.